高能重离子碰撞中喷注输运参数对温度依赖关系的研究

论文摘要

人们认为在美国BNL的相对论重离子对撞机（RHIC）和欧洲CERN的大型强子对撞机（LHC）的高能核-核碰撞实验中产生了一种新的物质形态—夸克胶子等离子体（QGP）。碰撞初始阶段产生的硬部分子碎裂成强子之前会穿过碰撞产生的高温高密的QGP介质,遭遇带色荷的介质的多重散射,从而使部分子损失大部分能量,这种现象通常被称为喷注淬火效应。它是人们研究夸克胶子等离子体的存在和物理性质时发挥重要作用的硬探针信号。因此有关喷注淬火的研究是当前高能核-核碰撞物理的一个重要研究方向。通过喷注能量损失研究夸克胶子物质硬探针信号的一个重要技术手段是提取和分析喷注能量损失参数或喷注输运参数q,即喷注在QGP介质中单位路径横动量展宽的平方的平均值。该参数的大小直接影响核-核碰撞中大横动量粒子的产额、关联和各向异性等。目前的理论研究表明q近似正比于介质温度的三次方,但部分唯像研究表明这种简单的三次方关系需要修正才可能较好地解释实验数据,特别是椭圆流参数v2的实验数据。本论文基于次领头阶微扰量子色动力学部分子模型,研究RHIC和LHC高能核-核碰撞中大横动量单强子的核修正因子RAA和椭圆流v2。从拟合核修正因子和椭圆流实验数据的角度,即所谓“data driving”,通过大量的计算探寻q正比于介质温度的三次方的额外温度依赖。实际研究中,本论文采用了高扭度喷注能量损失框架,把喷注能量损失镶嵌在介质修正的碎裂函数中,利用3+1D理想流体力学模型模拟QGP介质的温度密度的时空演化,尝试q正比于介质温度的三次方之外仍有介质温度的高斯型的依赖关系。我们的研究表明,如果假设喷注输运参数q正比于温度的三次方,由此得到的计算结果通过和实验数据进行比较,不能同时较好地描述核修正因子RAA和椭圆流参数v2的实验数据。当理论结果可以很好地描述单强子的核修正因子时,在给出的喷注输运参数q的基础上计算椭圆流参数v2,数值在中等横动量至大横动量区域与实验结果差别较大。如果假设喷注输运参数q正比于温度的三次方之外存在额外的温度的高斯型的依赖关系,在较好地描述大横动量核修正因子RAA时,确实能够一定程度地改善椭圆流参数v2的理论结果。注意到,强子的重组和机制对中等横动量区域的各向异性起到一定的作用,并没有反映在本论文的研究中,可能是我们不能完全改善椭圆流参数v2理论结果的原因。喷注输运参数这种额外的温度依赖关系主要反映在临界温度附近,将增强高能部分子喷注能量损失的各向异性,有可能进一步帮助我们加深对大横动量强子椭圆流的理解。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 韩庆飞

导师: 张汉中

关键词: 夸克胶子等离子体,能量损失,喷注淬火,喷注输运参数,核修正因子,椭圆流

来源: 华中师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 华中师范大学

分类号: O572.214

DOI: 10.27159/d.cnki.ghzsu.2019.001232

总页数: 49

文件大小: 3207K

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